среда, 29 июня 2011 г.

Понятие о погоде и климате. Предсказание погоды. Климатические пояса.

Вопросы для рассмотрения:
1. Погода и ее предсказание.
2. Признаки погоды.
3. Понятие о климате. Климатические пояса.

      1. Погода и ее предсказание.
Погодой называют состояние нижнего слоя атмосферы в данное время и в данном месте. Ее самая характерная особенность - изменчивость, нередко в течение суток погода меняется несколько раз. Резкие изменения в погоде чаще всего связаны со сме­ной воздушных масс.
Воздушная масса — это огромный движущийся объем воздуха с определенными физическими свойствами: тем­пературой, плотностью, влажностью, прозрачностью.
Нижние слои атмосферы, соприкасаясь с подстилаю­щей поверхностью, приобретают некоторые ее свойства. Над разогретой поверхностью формируются теплые воздушные массы, над охлажденной — холодные. Чем доль­ше воздушная масса находится над поверхностью, с ко­торой испаряется влага, тем больше становится ее влаж­ность.

В зависимости от места формирования воздушные массы подразделяют на арктические, умеренные, тропические, экваториальные. Если формирование воздушных масс про­исходит над океаном, их называют морскими. Зимой они очень влажные и теплые, летом — прохладные. Конти­нентальные воздушные массы имеют малую относитель­ную влажность, более высокие температуры и отличают­ся сильной запыленностью.
Россия расположена в умеренном поясе, поэтому на западе преобладают морские умеренные воздушные мас­сы, а над большей частью остальной территории — кон­тинентальные. За Северным полярным кругом формиру­ются арктические воздушные массы.    
При соприкосновении различных воздушных масс в тропосфере возникают переходные области - атмосфер­ные фронты, длина их достигает 1000 км, а высота - нескольких сотен метров.

 Теплый фронт образуется при активном движении теплого воздуха в сторону холодного. Тогда легкий теплый воздух натекает на отступающий клин хо­лодного воздуха и поднимается по плоскости раздела. При подъеме он охлаждается. Это приводит к конденсации водяных паров и возникновению перистых и слоисто-дождевых облаков, а затем к выпадению осадков.
При приближении теплого фронта за сутки появляют­ся его предвестники — перистые облака. Они плывут, как перья, на высоте 7—10 км. В это время атмосферное давле­ние понижается. С приходом теплого фронта обычно свя­заны потепление и выпадение обложных, моросящих осад­ков.
Холодный фронт образуется при перемеще­нии холодного воздуха в сторону теплого. Холодный воз­дух, как более тяжелый, подтекает под теплый и выталки­вает его вверх. При этом возникают слоисто-кучевые дож­девые облака, громоздящиес 103;, как горы или башни, а осад­ки из них выпадают в виде ливней со шквалами и грозами. С прохождением холодного фронта связаны похолодание и усиление ветра.
На фронтах иногда образуются мощные завихрения воз­духа, аналогично водоворотам при встрече двух потоков      воды. Размеры этих воздушных завихрений могут достигать 2—3 тыс. км в поперечнике. Если давление в их централь­ных частях ниже, чем по краям, — это циклон. Если, наобо­рот, давление повышено в центре, то этот вихрь называют антициклоном.
В центральной части циклона воздух поднимается и растекается к его окраинам. При подъеме воз­дух расширяется, охлаждается, конденсируются водяные пары и возникает облачность. При прохождении цикло­нов обычно наступает пасмурная погода с выпадением дождей летом и со снегопадами зимой.
Тропические циклоны отличаются от циклонов умеренных широт меньшими размерами и исключительно бурной погодой. Диаметр тропических циклонов обычно 200—500 км, давление в центре опускается до 960—970 гПа. Им сопутствуют ураганные ветры до 50 м/с, причем ширина штормовой зоны достигает 200—250 км. В тропических циклонах образуются мощные облака и выпадают обиль­ные осадки (до 300—400 мм в сутки). Характерная особен­ность тропических циклонов — наличие в центре небольшой, с поперечником около 20 км, области затишья с ясной погодой.
В антициклонах отток воздуха у поверхности Земли происходит от центра к краям, направляясь по движению часовой стрелки (рис. 40, 2). Одновременно с оттоком воздуха из антициклона в его центральную часть поступает воздух из верхних слоев атмосферы. Он при опускании нагревается, поглощая водяной пар, и облачность рассеивается. Поэтому в районах, где появляются антициклоны, устанавливается ясная, безоблачная погода со слабыми ветрами, жаркая летом и холодная зимой.
Антициклоны охватывают большие площади, чем цик­лоны. Они более устойчивы, двигаются с меньшей скоростью, медленнее разрушаются, часто долго задерживаются на одном месте. С приближением антициклона атмосферное давление повышается. Этот признак следует ис­пользовать при предсказании погоды.
По территории России непрерывно проходят серии циклонов и антициклонов. С этим и связана изменчивость погоды. Циклоны обычно перемещаются с запада на восток со средней скоростью около 30 км/ч, или 700 км в сутки.

https://www.youtube.com/watch?v=RXwudGh1SAY



Синоптическая карта — карта погоды, составляемая на определенный срок. Составляется она несколько раз в день на основании данных, получаемых от сети метеорологи­ческих станций Гидрометеорологической службы России и зарубежных стран. На этой карте цифрами и условными знаками показаны сведения о погоде — давление воздуха в миллибарах, температура воздуха, направление и ско­рость ветра, облачность, положение теплых и холодных фронтов, циклоны и антициклоны, характер осадков.
Для предсказания погоды сопоставляют карты (напри­мер, на 3 и 4 ноября) и устанавливают изменения в поло­жении теплых и холодных фронтов, смещения циклонов и антициклонов и характер погоды в каждом из них. В настоящее время для уточнения предсказаний пого­ды широко используют космические станции.
      2. Признаки погоды
Признаки устойчивой и ясной погоды
1.Давление воздуха высокое, почти не меняется или медленно повышается.
2.Резко выражен суточный ход температуры: днем жарко, ночью про­хладно.
3.Ветер слабый, к полудню усиливается, вечером утихает.
4.Небо весь день безоблачно или покрыто кучевыми облаками, исчеза­ющими к вечеру. Относительная влажность воздуха снижается днем и воз­растает к ночи.
5.Днем небо ярко-синее, сумерки короткие, звезды слабо мерцают. Вечером заря желтая или оранжевая.
6.Сильные росы или иней ночью.
7.Туманы над низинами, усиливающиеся ночью и исчезающие днем.
8.Ночью в лесу теплее, чем в поле.
9.Дым из печных труб и костров поднимается вверх.
10.Ласточки летают высоко.
Признаки неустойчивой ненастной погоды
1.Давление резко колеблется или непрерывно понижается.
2.Суточный ход температуры выражен слабо или с нарушением общего хода (например, ночью температура повышается).
3.Ветер усиливается, резко меняет свое направление, движение нижних слоев облаков не совпадает с движением верхних.
4.Облачность возрастает. На западной или юго-западной стороне гори­зонта появляются перисто-слоистые облака, которые распространяются по всему небосводу. Они сменяются высокослоистыми и слоисто-дождевыми облаками.
5.С утра душно. Кучевые облака растут вверх, превращаясь в кучево-дождевые, — к грозе.
6.Утренние и вечерние зори красные.
7.К ночи ветер не стихает, а усиливается.
8.Вокруг Солнца и Луны в перисто-слоистых облаках возникают свет­лые круги (гало). В облаках среднего яруса — венцы.
9.Утренней росы нет.
10.Ласточки летают низко. Муравьи прячутся в муравейники.
 Предсказание погоды
Деятельность человека всегда связана с погодой. Знать изменения погоды чрезвычайно важно для работников сельского хозяйства, моряков, летчиков, рыбаков и людям других профессий.

В СНГ создана служба погоды – Гидрометеорологический центр, куда постоянно поступают сведения с метеостанций мира.

На синоптической карте выделяют области пониженного давления – циклоны, и повышенного давления – антициклоны. Проводятся границы холодных и теплых фронтов, прогнозируются области выпадения осадков. Анализ погодных условий дает возможность предсказывать погоду на ближайшее время.

Чтобы предсказать погоду, учитывается скорость и направление воздушных масс, температура, давление. Например, в 9 ч. утра над Великобританией зафиксирован циклон. К 13 часам он переместился к Балтийскому морю. Учитывая направление и скорость движения циклона, можно определить, где он будет к вечеру и на следующий день. При этом учитывается в какой стадии придет циклон, какая его часть займет данную местность.

Для уточнения предсказания погоды широко используют фотографии облачности со спутников, запускают в стратосферу зонды, метеосамолеты. Наблюдения происходят со стационарных источников – метеоплощадок, так и с динамические – корабли, самолеты, зонды и пр.

3. Понятие о климате, климатические пояса
Климат — это многолетний режим погоды, характер­ный для данной местности.
Климат оказывает влияние на режим рек, образова­ние различных типов почв, растительность и животный мир. Так, в областях, где земная поверхность получает много тепла и влаги, растут влажные вечнозеленые леса. Области, расположенные около тропиков, тепла полу­чают почти столько же, сколько на экваторе, а влаги — значительно меньше, поэтому они покрыты скудной пу­стынной растительностью. Большая часть нашей страны занята хвойными лесами, которые приспособились к суровому климату: холодной и продолжительной зиме, короткому и умеренно теплому лету, среднему увлажне­нию.
Формирование климата зависит от многих факторов:
1.  Географическое положение. Широта места определяет угол падения солнечных лучей и соответственно количество тепла, поступающего от Солнца.
2. Рельеф и подстилающая поверхность. Горные хребты и котловины, равнины, речные долины, овраги создают особые условия климата. Горы чаще всего явля­ются климаторазделами.
3.  Распределение суши и воды. Вода, как известно, медленно нагревается, но и медленно остывает. Суша, напротив, бы­стро нагревается и также быстро остывает. В результате над водной поверхностью и над сушей формируются различ­ные режимы погоды.
4.  Морские течения. Теплые течения переносят огромное количество тепла из низких широт в более высокие, холодные - холод из более высоких ши­рот в низкие. В местах, омываемых теплыми течениями, годовая температура воздуха выше на 5—10 °С, чем на этих же широтах, омываемых холодными течениями.
Русский ученый Б. П. Алисов разработал классифика­цию климатов земного шара. В основу ее положены типы воздушных масс, их формирование и изменение при дви­жении под воздействием подстилающей поверхности.
Климатические пояса
В зависимости от преобладающего климата выделяют следующие климатические пояса:
- экваториальный,
- два тропических,
- два умеренных,
- два полярных (арктичес­кий, антарктический)
- переходные — два субэкватори­альных, два субтропических и два субполярных (субарк­тический и субантарктический).

 Экваториальный пояс охватывает бассейны рек Конго и Амазонки, побережье Гвинейского залива, Зондские острова. Высокое положение солнца в течение круглого года обусловливает сильный нагрев поверхности. Средне­годовые температуры здесь от 25 до 28 °С. В дневные часы температура воздуха редко поднимается до 30 °С, но со­храняется высокая относительная влажность — 70—90 %. Нагретый воздух, насыщенный водяными парами, в ус­ловиях пониженного давления поднимается вверх. На небе появляются кучевые облака, которые к полудню за­крывают все небо. Воздух продолжает подниматься, куче­вые облака переходят в кучево-дождевые, из которых после полудня выпадают интенсивные ливневые дожди. В этом поясе годовое количество осадков превышает 2000 мм. Есть места, где их количество увеличивается до 5000 мм. Осад­ки в течение года распределяются равномерно.

 Субэкваториальный пояс занимает огромные простран­ства — Бразильское нагорье в Южной Америке, Цент­ральную Африку к северу и востоку от бассейна Конго, большую часть полуостровов Индостан и Индокитай, а также Северную Австралию.
 Самой характерной особенностью климата этого по­яса является смена воздушных масс по сезонам: летом вся эта область занята экваториальным воздухом, зимой — тропическим. В результате этого выделяют два сезона — влажный (летний) и сухой (зимний). В летний сезон по­года мало чем отличается от экваториальной. Теплый и влажный воздух поднимается вверх, что создает условия для образования облаков и обильного выпадения осадков. Именно в этом поясе расположены места с наибольшим количеством осадков (северо-восток Индии и Гавайские острова). В зимний период условия резко изменяются, господствует сухой тропический воздух, устанавливается В центральном районе (Восточная Турция, Иран, Аф­ганистан, Большой Бассейн в Северной Америке) весь год преобладает сухой воздух: летом — тропический, зи­мой — континентальный воздух умеренных широт. Лето здесь знойное, засушливое; зима короткая, влажная, хотя общее количество осадков не превышает 400 мм. Зимой бывают морозы, выпадает снег, но устойчивого снежно­го покрова не образуется. Суточные амплитуды темпера­тур велики (до 30, °С), большая разница и между самым теплым и самым холодным месяцами. Здесь, в централь­ных областях материков, расположены пустыни.

 Тропический пояс размещается по обе стороны от тро­пиков как на океанах, так и на материках. Здесь круглый год господствует тропический воздух. В условиях высоко­го давления и малой облачности он отличается высокими температурами. Средняя температура самого теплого ме­сяца превышает 30 °С, а в отдельные дни поднимается до 50-55 °С.
 Осадков на большей части территории выпадает мало (менее 200 мм), здесь располагаются величайшие пустыни в мире — Сахара, Западно-Австралийская, пустыня Ара­вийского полуострова.
Но не везде в тропических поясах климат засушлив. На восточных побережьях материков, там, где с океанов дуют пассаты, выпадает много осадков (Большие Антильские острова, восточное побережье Бразилии, восточное по­бережье Африки). Климат этих областей мало чем отлича­ется от экваториального, хотя годовые колебания темпе­ратуры значительны, так как велика разница в высоте солнца по сезонам. Благодаря большому количеству осад­ков и высоким температурам здесь растут влажные тро­пические леса.

 Субтропический пояс занимает большие пространства между 25-й и 40-й параллелями северной и южной широ­ты. Для этого пояса характерна смена воздушных масс по сезонам года: летом вся область занята тропическим возду­хом, зимой — воздухом умеренных широт. Здесь выделя­ют три климатических района: западный, центральный и восточный. Западный климатический район охватывает за­падные части материков: побережье Средиземного моря, Калифорнию, центральную часть Анд, юго-запад Авст­ралии. Летом сюда смещается тропический воздух, кото­рый создает область высокого давления. В результате уста­навливается сухая и солнечная погода. Зима теплая, влаж­ная. Такой климат иногда называют средиземноморским.
Совершенно другой климатический режим наблюда­ется в Восточной Азии и в юго-восточной части Север­ной Америки. Летом сюда поступают влажные массы тро­пического воздуха с океана (летние муссоны), принося большую облачность и осадки. А зимние муссоны прино­сят потоки сухого континентального воздуха умеренных широт. Температура самого холодного месяца выше 0 °С.
Высокие температуры в течение круглого года, боль­шое количество осадков создают условия для развития богатой растительности — влажных экваториальных ле­сов.

 Умеренный пояс занимает области к северу и к югу от субтропиков примерно до полярных кругов. В Южном по­лушарии преобладает океанический климат, а в Север­ном выделяют три климатических района: западный, цен­тральный и восточный.
На западе Европы и Канады, юге Анд преобладает влаж­ный морской воздух умеренных широт, приносимый за­падными ветрами с океанов (500—1000 мм осадков в год). Осадки распределяются в течение года равномерно, за­сушливых периодов не наблюдается. Под влиянием океа­нов ход температур плавный, годовые амплитуды неве­лики. Похолодания приносят арктические (антарктичес­кие) массы воздуха, при поступлении которых темпера­тура зимой понижается. В это время наблюдаются обиль­ные снегопады. Лето длинное, прохладное, резких изме­нений температур воздуха не бывает.
На востоке (северо-восток Китая, Дальний Восток) климат мусонный. Зимой поступают холодные континен­тальные массы воздуха, формирующиеся над материком. Температура самого холодного месяца колеблется от —5 до —25 °С. Летом влажные муссоны приносят на материк большое количество осадков.
В центре (средняя полоса России, Украина, север Ка­захстана, юг Канады) формируется континентальный воздух умеренных широт. Нередко зимой сюда поступает арктический воздух с очень низкими температурами. Зима длинная, морозная; снежный покров удерживается свы­ше трех месяцев. Лето дождливое, теплое. Количество осадков по мере продвижения в глубь континента умень­шается (с 700 до 200 мм). Самая характерная особенность климата этого района — резкие перепады температур в течение года, неравномерное распределение осадков, что иногда вызывает засухи.

 Субарктический и субантарктический пояса. Эти пере­ходные пояса расположены к северу от умеренного пояса (в Северном полушарии) и к югу от него (в Южном по­лушарии) — субарктический и субантарктический. Для них характерна смена воздушных масс по сезонам: летом — воздух умеренных широт, зимой — арктический (антар­ктический). Лето здесь короткое, прохладное, со средней температурой самого теплого месяца от 0 до 12 °С, с не­большим количеством осадков (в среднем 200 мм), с ча­стыми возвратами холодов. Зима длинная, морозная, с метелями и глубокими снегами. В северном полушарии в этих широтах размещается зона тундры.

 Арктический и антарктический пояса. В полярных по­ясах формируются холодные массы воздуха в условиях повышенного давления. Для этих поясов характерны длин­ные полярные ночи и полярные дни. Их продолжитель­ность на полюсах доходит до шести месяцев. Хотя солнце летом и не заходит за горизонт, но поднимается оно не­высоко, его лучи скользят по поверхности и дают мало тепла. За короткое лето снега и льды не успевают растаять, поэтому в этих областях сохраняется ледяной покров. Он покрывает мощным слоем Гренландию и Антарктиду, а ледяные горы — айсберги — плавают в приполярных рай­онах океанов. Холодный воздух, скапливающийся над по­лярными областями, переносится сильными ветрами в умеренный пояс. На окраине Антарктиды ветры достигают скорости 100 м/с. Арктика и Антарктида — «холодильни­ки» Земли.

На территории даже небольшого района климатичес­кие условия не бывают однородными. Под влиянием мес­тных факторов: мелких форм рельефа, экспозиции скло­нов, почвенно-грунтовых особенностей, характера рас­тительного покрова — создаются особые условия, полу­чившие название микроклимата.
Изучение микроклимата имеет важное значение для развития многих отраслей сельского хозяйства, особенно полеводства, садоводства, овощеводства.

Комментариев нет:

Отправить комментарий